El documento describe los componentes y estructura de las membranas biológicas. Explica que las membranas están compuestas de lípidos y proteínas que forman una bicapa, según el modelo de mosaico fluido de Singer y Nicolson. También controlan el movimiento de solutos a través del transporte activo y pasivo, manteniendo gradientes de concentración. La curvatura de la membrana, influenciada por la composición lipídica y proteínas, es fundamental para procesos celulares como el crecimiento y movimiento.

1. Programa de Doctorado: BIOTECNOLOGÍA Bases moleculares del transporte y la excitabilidad celular Dpto. de Bioquímica y Biol. Mol. y Fisiología, IBGM

2. Tema 1. BIOMEMBRANAS Y TRANSPORTE Composición de las membranas biológicas, estructura y recambio Composición de los fluidos intra y extracelulares. Flujo de agua a través de las membranas biológicas: balance osmótico Movimientos de solutos y mecanismos de transporte. Dpto. de Bioquímica y Biol. Mol. y Fisiología, IBGM

3. Las membranas actúan como barreras frente a la libre difusión de solutos: compartimentalizan Esto les permite regular el movimiento neto y por tanto, la concentración de sustancias intracelulares La existencia de gradientes de concentración a través de la membrana implica que ésta participa activamente en el transporte de las mismas Modelos de bicapas lipídicas: Gorter & Grendel, 1925. Evidencias de las membranas como bicapas: 1. El contenido de lípidos es consistente con la organización en bicapas 2. Permeabilidad depende solubilidad en lípidos 3. Capacitancia, 1  F/cm 2 , igual a bicapa 4. Tres capas en ME 5. Espesor de 7-8 nm corresponde con bicapa más proteínas 6. Frezze-etch rompe por entre dos bicapas 7. Bicapas lipídicas artificiales similares permeabilidades y propiedades eléctricas

4. Modelo del “Mosaico fluido” de Singer y Nicolson

5. Componentes de las membranas biológicas Lípidos 1. Fosfolípidos 1.1 glicerofosfolípidos 1.2 esfingofosfolípidos: esfingomielina 2. Esfingolípidos: glicosfingolípidos 3. colesterol Proteínas 1. Integrales 2. Periféricas

6. ¡Revisando el modelo! Membrana formada por parches o microdominios, con proteínas agrupadas Los lípidos también se agrupan: “balsas lipídicas” o “ lipid raft” Pero...

7. Datos a revisar: Grosor de la membrana: distorsiones, formación curvaturas

8. Área ocupada por proteínas y lípidos (F1-ATPasa, tyrosin kinase Rc)

9. Fluidez en el contexto del orden, restricciones movilidad lateral. Lipid raft .

10. Curvatura de la membrana Fenómeno activo para crear zonas o dominios de membrana y para organizar centros de tráfico de membrana. Interrelación entre proteínas que detecta y que generan curvatura. Fundamental para el crecimiento, división y movimiento celular

11. Formas de curvar una membrana: Cambiar la composición lipídica, flipasas, intercambio cabezas Influencia de proteínas integrales de membrana, proteínas cónica: receptor nicotínico, VDKC, Proteínas del citoesqueleto y actividad de los microtúbulos Andamiaje de proteínas periféricas de membranas: caveolas, cveolinas, dominios BAR Inserción activa de hélices de membrana, especies unidas a PIP 2